Quelle est la définition des cotes maximales absolues?

Quelle est la définition des cotes maximales absolues? Cela varie-t-il d'un fabricant à l'autre?

Donc, histoire courte, la définition de la cote maximale absolue varie d'un fabricant à l'autre.

La plupart de chaque fabrication (parmi celles échantillonnées) donnera une variation de cet avertissement:

Les contraintes au-delà de celles répertoriées sous Évaluations maximales absolues peuvent endommager définitivement l'appareil.

Ensuite, continuez à vous dire que cela peut se produire avec le temps:

Exposition à la note maximale absolue

des conditions pendant de longues périodes peuvent affecter la fiabilité de l'appareil.

Si les normes internationales comptent pour quelque chose ici, c'est IEC60134 qui "standardise" la définition des valeurs maximales absolues:

IEC60134 paragraphe 4: Système de classement maximal absolu Cette section stipule:

«Les valeurs maximales absolues sont des valeurs limites des conditions de fonctionnement et d'environnement applicables à tout appareil électronique d'un type spécifié tel que défini par ses données publiées, qui ne doivent pas être dépassées dans les pires conditions probables.

Ces valeurs sont choisies par le fabricant de l'appareil pour assurer un entretien acceptable de l'appareil, sans aucune responsabilité pour les variations de l'équipement, les variations environnementales et les effets des changements des conditions de fonctionnement dus aux variations des caractéristiques de l'appareil considéré et de toutes les autres électroniques dans l'équipement. "

Voici où ça devient vraiment ennuyeux, mais je l'ai jeté pour comparaison

Analog dit que leurs notes maximales absolues ne tueront pas la pièce instantanément mais qu'elles se dégraderont avec le temps:

Les contraintes supérieures à celles répertoriées sous Évaluations maximales absolues peuvent endommager définitivement l'appareil. Il s'agit uniquement d'une cote de stress; le fonctionnement fonctionnel de l'appareil à ces conditions ou à toute autre condition supérieure à celles indiquées dans la section opérationnelle de cette spécification n'est pas implicite. L'exposition à des cotes maximales absolues pendant de longues périodes peut affecter les fonctionnalités de l'appareil.

Ils disent également sur bon nombre de leurs puces son processus basé.

La tension d'alimentation maximale qui peut être appliquée à un ampli opérationnel est déterminée par le processus de fabrication. Il s'agit de la valeur instantanée, et non de la valeur moyenne ou finale. Les amplificateurs opérationnels CMOS basse tension d'Analog Devices, Inc. sont généralement limités à 6 V, tandis que les pièces bipolaires haute tension sont limitées à 36 V.

Source: Analog App Note MS-2551

La technologie linéaire donne un avertissement et une fiabilité standard:

Les contraintes au-delà de celles répertoriées sous Évaluations maximales absolues peuvent endommager définitivement l'appareil. L'exposition à toute condition de notation maximale absolue pendant des périodes prolongées peut affecter la fiabilité et la durée de vie de l'appareil.

Maxim Electronics donne l'avertissement standard et qu'il affectera la fiabilité:

Les contraintes au-delà de celles répertoriées sous «Valeurs maximales absolues» peuvent endommager définitivement l'appareil. Ce ne sont que des évaluations des contraintes, et le fonctionnement fonctionnel de l'appareil dans ces conditions ou dans toute autre condition au-delà de celles indiquées dans les sections opérationnelles des spécifications n'est pas implicite. L'exposition à des conditions nominales maximales absolues pendant de longues périodes peut affecter la fiabilité de l'appareil.

Texas Instruments est le même:

Des contraintes au-delà de celles répertoriées sous les valeurs maximales absolues peuvent endommager définitivement l'appareil. Il s'agit uniquement de valeurs de contrainte, et le fonctionnement fonctionnel de l'appareil dans ces conditions ou dans toute autre condition au-delà de celles indiquées dans les conditions de fonctionnement recommandées n'est pas implicite. L'exposition à des conditions nominales absolues-maximales pendant de longues périodes peut affecter la fiabilité de l'appareil.

L'exception est Rohm et ils disent que vous ne pouvez jamais dépasser les notes ou vous causerez des dommages:

Les cotes maximales absolues sont des conditions qui ne doivent jamais être dépassées, même momentanément. Par exemple, fournir une tension supérieure à la valeur nominale maximale et / ou l'utiliser dans des environnements en dehors de la plage de température peut entraîner une détérioration des caractéristiques du circuit intégré ou même des dommages.

Source: Rohm Absolute Maximum Ratings

La fabrication et la spécification des semi-conducteurs ne sont pas exactes, il y a un élément de probabilité impliqué. Tout type de composant aura une propagation de valeurs pour lesquelles il «explose» selon une certaine définition.

Il existe trois grands groupes d'utilisateurs, qui ont des interprétations différentes du risque lié à la défaillance d'un composant.

Il y a le groupe «sans risque», comme l'automobile, l'armée, l'aviation, le médical.

Il y a le groupe des «risques commerciaux raisonnables», la plupart des fabricants industriels et commerciaux et les amateurs qui veulent juste construire des choses qui fonctionnent et continuent de fonctionner.

Ensuite, il y a le groupe `` montez-le jusqu'à ce qu'il explose, puis reculez un peu '' d'overclockers et de constructeurs de bobines Tesla, qui savent ce qu'ils font, pour qui la défaillance des composants fait partie de l'enveloppe de fonctionnement normale.

Les AMR, Absolute Maximum Ratings, concernent les deux premiers groupes.

Si vous voulez que vos trucs continuent de fonctionner sans problème, prévoyez de conserver tous les paramètres dans les AMR. Si votre tension de rail recommandée est de 15 V et que l'AMR est de 18 V, réglez votre pied-de-biche sur 17 V. Vous avez peut-être un circuit intégré qui fonctionnait à 20 V, vous avez de la chance. Ou a-t-il continué à fonctionner, y a-t-il eu une dégradation qui n'était pas immédiatement apparente? Si vous prévoyez de dépasser les AMR, prévoyez de rechercher et de remplacer les pannes.

Les AMR (Absolute Maximum Ratings) sont un ensemble de paramètres qui définissent la limite des opérations fiables des appareils. Leur objectif principal est d'éviter la responsabilité du fabricant. La fiabilité est formulée en fonction d'une certaine probabilité de défaillance de l'appareil, qui dépend de la classe de l'appareil (consommateur, industriel, automobile, MIL-883, médical, etc.), et n'est généralement pas divulguée au public.

L'ensemble des paramètres AMR est déterminé pour chaque produit par des ingénieurs de fiabilité des appareils, qui examinent attentivement tous les paramètres opérationnels sur toute la gamme désignée de conditions opérationnelles, telles que la fatigue mécanique / thermique, l'électromigration, etc., et fournissent des chiffres. Ensuite, cet ensemble de nombres est validé sur des échantillons de dispositifs réels en utilisant des méthodes de vieillissement accéléré. Ensuite, les spécialistes du marketing technique truquent ce nombre pour répondre aux attentes des clients et éviter les responsabilités potentielles.

Les paramètres sont absolus dans le sens où ils sont définis sous la pire combinaison de tous les paramètres, sur tous les coins du processus. En tant que tel, si la température d'un appareil est maintenue à ou en dessous de la valeur nominale, un dépassement de la tension maximale ne le tuerait pas et un dépassement de la fréquence de fonctionnement de l'appareil pourrait entraîner un appareil entièrement fonctionnel. C'est pourquoi les overclockers existent. Cependant, la fonction de distribution de ces interdépendances est généralement inconnue et demanderait trop d'efforts d'ingénierie pour être déterminée, donc un fabricant préfère simplement annuler toute garantie si l'un des paramètres est dépassé dans l'application du client.

Pour les très gros clients, il y a de la place pour les négociations. Si, par exemple, un paramètre de fiabilité a été défini sur la base de 1 000 000 d'heures de fonctionnement (~ 100 ans), mais que le client prévoit seulement 5 ans de service, la note peut être modifiée. Mais il faut un effort particulier pour trouver un PDF fiable pour le déterminer et approuver la demande.

Il y a trois zones d'exploitation ici

Les valeurs nominales d'une pièce peuvent être divisées en trois zones: «nominale» (ou conditions de fonctionnement recommandées), «hors nominal» (en dehors des conditions de fonctionnement recommandées mais pas en dehors des valeurs maximales absolues) et «fumée magique probable» ( en dehors des cotes maximales absolues).

Dans la zone "nominale", le fonctionnement de la pièce selon les spécifications est garanti dans les probabilités de défaillance acceptables du fabricant. Nous concevons pour fonctionner dans cette gamme de conditions, comme nous le savons sur la fiche technique, comment la pièce se comportera dans cette zone.

Dans les zones «hors nominaux», la pièce tentera de fonctionner, mais elle peut ne pas répondre à toutes les spécifications de la fiche technique ou peut avoir une durée de vie raccourcie que le fabricant ne considère plus acceptable. Des conditions hors nom peuvent exister de manière transitoire lors de la récupération après défaillance du système ou lors de situations de démarrage et d'arrêt, mais ne doivent pas être autorisées à persister pendant une période de temps car elles peuvent avoir un impact sur le fonctionnement.

Une fois que vous arrivez au point de "fumée magique probable", à savoir les RAM, les problèmes de fiabilité vont du long terme (durée de vie raccourcie) au court terme (il échoue sur votre banc ou devient un mortel infantile entre les mains des clients). De toute évidence, la garantie est nulle à ce stade - des gens comme les overclockeurs qui ne se soucient pas de la garantie et connaissent les risques qu'ils prennent peuvent pousser les pièces en dehors des spécifications à l'aide de moyens supplémentaires de contrôle de la fumée magique (tels que l'augmentation refroidissement), cependant.

Toutes les opérations hors nominal ne sont pas identiques

Il existe plusieurs possibilités de conditions hors nom, selon le type de pièce dont vous parlez; les plus courants dans le monde des semi-conducteurs sont illustrés dans le "diagramme en boîte" tension-température illustré ci-dessous et également expliqué plus en détail ici, cependant.

• La zone "On / Off (Power Ramp)" représente des tensions inférieures à la tension de fonctionnement minimale. Cela se produit chaque fois que vous allumez ou éteignez la chose, ou en raison d'une panne de courant (à cause, par exemple, d'une batterie déchargée). Le fonctionnement dans cette zone n'est pas garanti: les pièces analogiques auront souvent du mal à faire beaucoup d'utilité, et les pièces numériques seront tout simplement confuses si elles restent dans cette zone pendant une longue période. Les circuits de réinitialisation (mise sous tension, brunissement) sont utilisés dans le monde numérique pour maintenir les pièces dans un état connu dans cette zone, mais ils ont leurs propres limitations à des tensions d'alimentation très faibles.
• La zone "Démarrage à froid" représente des conditions de froid excessif , inférieures aux températures de fonctionnement minimales. De nombreuses pièces répondront toujours aux spécifications ici même si elles n'ont pas été testées pour cela en raison de coûts ou de limites de test, mais certaines parties (les bandes interdites et les oscillateurs sont connus pour ne pas démarrer correctement à basses températures dans le monde analogique, tandis que les écrans LCD et d'autres choses avec la fluidique ou la chimie ne fonctionnent tout simplement pas bien du tout dans cette zone) refuseront de fonctionner correctement ici.
• La zone "Surtension (transitoire d'alimentation)" représente des transitoires d'alimentation dépassant la valeur nominale de fonctionnement maximale de la pièce, mais toujours survivables. Celles-ci raccourcissent généralement la durée de vie, mais ne sont pas autrement un problème, et sont des restes de surtensions plus importantes bloquées par des dispositifs de protection.
• Enfin, la zone "Défaut thermique (Protection contre les surchauffes)" représente les conditions de surchauffe transitoires qui sont soulagées par la limitation de courant (dans les pièces analogiques), la limitation de vitesse (dans les pièces numériques), ou simplement par un arrêt de surchauffe. Ici encore, le fonctionnement raccourcit la durée de vie des composants.